唐明勇
摘 要:在市政道路建設(shè)的過程中,經(jīng)常會遇到各種軟土路基,軟土一般是在流水環(huán)境中沉積而成的,帶有粉砂等顆粒,并且具有明顯的層理,地區(qū)的差異性較大。市政道路建設(shè)關(guān)系著城市交通安全以及城市發(fā)展等重要方面,而在道路建設(shè)中,如果對軟土路基的處理不能滿足道路相關(guān)的技術(shù)和質(zhì)量要求,很容易使路基的穩(wěn)定性變差,從而出現(xiàn)道路變形、沉降等一系列問題。因此,對于軟土路基的處理是市政道路建設(shè)的重要環(huán)節(jié),這就需要我們了解軟土路基的特點,并針對其特點找出合適的處理方法。本文結(jié)合軟土地段的實際情況,介紹對軟土路基的施工、處理技術(shù)以及各種處理方法所適用的土質(zhì)。
關(guān)鍵詞:市政道路;軟土路基;處理技
1 市政道路軟土路基的特點
市政道路軟土路基主要有以下幾個特點:含水量高、孔隙較大、壓縮性高、透水性差、結(jié)構(gòu)性明顯以及抗剪強度低等。軟土的成分比較復(fù)雜,主要由粘土粒組、粉土粒組組成,并且含有大量的碳酸鹽以及蒸發(fā)鹽等化學(xué)物質(zhì),同時還包含腐殖泥碎屑等有機物質(zhì),在不同的地址環(huán)境下會呈繼偉絮狀結(jié)構(gòu)。軟土的含水量一般在35~80%,空隙比一般為1~2。軟土的壓縮性隨液限的增大而增大,其滲透性小,因此土層在自重或荷載作用下達(dá)到完全固結(jié)所需要的時間是很長的。軟土的結(jié)構(gòu)性明顯,當(dāng)受到震動或擠壓后,土體絮狀結(jié)構(gòu)的連接收到破壞,土的強度顯著降低,甚至?xí)尸F(xiàn)流動態(tài)。當(dāng)軟土收到擾動后,隨著靜置時間的延長,其強度會逐漸恢復(fù)。我國軟土的天然不排水抗剪強度一般小于20kPa,在荷載的作用下,若軟土路基能排水固結(jié),則其抗剪強度將發(fā)生顯著改變,并且排水固結(jié)的速度越快,其強度改善的效果越明顯。
2 市政道路軟基處理的常用方法與適用范圍
對于市政道路建設(shè)過程中遇到的軟土路基有許多處理方法:
2.1 高壓噴射注漿法
高壓噴射注漿主要是利用鉆機,將帶有分最的注漿管鉆進(jìn)圖層的預(yù)定位置處,用高壓設(shè)備使?jié){液或水以20MPa左右的高壓液流狀態(tài)從噴嘴中噴射出來,以此沖擊和破壞土體。當(dāng)能量大、速度快,并且呈脈動狀的噴射流的動壓超過土體的結(jié)構(gòu)強度時,土粒變回從土體中剝落。部分細(xì)小的土粒會隨著漿液冒出地面,其余土粒會在噴射流的作用下,與漿液攪拌在一起,并有規(guī)律的重新進(jìn)行排列。待漿液凝固后,便會在土中形成一個固結(jié)體。這種方法主要適用于軟弱圖層,如沖(洪)積層、殘積層和人工填土等。
2.2 排水固結(jié)法
排水固結(jié)法是指先在地基中設(shè)置砂井等豎向排水體,再利用建筑物本身的重量分級逐步進(jìn)行加載,或者也可以利用其它重物對場地進(jìn)行預(yù)壓堆載,使土體中的孔隙不短減小,排出孔隙中的水,令地基發(fā)生固結(jié)沉降,同時逐步提高土體的抗剪強度。排水固結(jié)系統(tǒng)由排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)兩部分組成:排水系統(tǒng)主要用于改變地基原有的排水邊界條件,縮短排水距離;加壓系統(tǒng)主要用于使地基土中原有的效應(yīng)力增加,從而產(chǎn)生固結(jié)。
2.3 擠密法
擠密法是利用擠壓或振動的方法,將砂石材料擠入軟土路基中,由此提高軟土路基的抗剪強度。對于疏松的砂土來說,在擠密砂石的成樁過程中,裝套管擠入砂層中,將該處的砂擠向樁管四周,從而使四周變得緊密。利用擠密法加固的主要作用在于:降低孔隙比至臨界值,以防止由于砂土振動而液化;形成高強度的擠密砂石樁,極高地基的強度以及承受力;減小地基的沉降量。
2.4 換土填層法
有些時候,軟土地基的承受力和變形不能滿足工程技術(shù)的要求,若此時軟土層的厚度又不是很大,就可以將軟土層的部分或全部挖走,然后分層填筑其他穩(wěn)定性高、無侵蝕性的材料,例如砂、素土、灰土、粉煤灰等。在填筑后還要將地基壓實至要求的密實度,以確保路基的穩(wěn)定。這種方法被稱為換土填層法,其主要作用包括:提高地基的承載力,減小沉降量,加速排水固結(jié)等。換土填層法主要適用于淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土、素填土、雜填土地基,以及對暗溝、古井、古墓等進(jìn)行淺層處理。
2.5 深層攪拌法
深層攪拌法是指將水泥等材料作為主要固化劑,通過特殊的機械,在地基深處將軟土與固化劑進(jìn)行強制攪拌,通過固化劑和軟土產(chǎn)生的物理、化學(xué)反應(yīng),使軟土結(jié)合成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強度的優(yōu)質(zhì)地基。這種方法主要適用于淤泥質(zhì)土、粉土以及含水量較高且的粘性土地基。2.6 粉噴樁加固法
粉噴加固法的施工要根據(jù)設(shè)計要求的配比以及實測的各項施工參數(shù)進(jìn)行試樁來確定,一般試樁為5根,通過試樁來確定鉆進(jìn)速度、攪拌速度、噴漆壓力、單位時間噴粉量等參數(shù)。這種方法主要適用于淤泥質(zhì)土、含水量較高的粘土、粉質(zhì)粘土和粉土等,并且對于雜填土、沖填土和人工填土等軟土地基也具有很好的加固效果。
3 軟土路基的處理過程
對于軟土路基的處理并不是簡單的填補壓實,在實際的道路工程中,還要事先了解當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境,并依據(jù)本地的氣候特點、實際路況、地質(zhì)調(diào)查等最終確定對軟土路基的處理方法。另外,還需要確保實施前道路路基的安全,包括做好排水等各方面防護(hù)措施。具體包括有以下幾個步驟:
3.1 了解地質(zhì)環(huán)境
每個地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境是有差異的,不同的氣候、地質(zhì)會對路基產(chǎn)生不同程度的影響。在實際市政道路建設(shè)過程中,首先要了解該地區(qū)的氣候特點,考察實際路況,包括周圍的道路、建筑物分布。如果存在溝渠等,還要考慮到由于水的影響會使土質(zhì)較軟,在施工過程中也要對這方面進(jìn)行處理。根據(jù)現(xiàn)場鉆探及原位測試的結(jié)果,確定地表的層次,以此確定所選用的軟土層處理方法。
3.2 排水處理
如果在施工路基周圍有水田、魚塘等,要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況分別采用放水曬干、清理淤泥,然后利用填充或拋石擠淤等措施進(jìn)行處理。在施工過程中,還需要根據(jù)地形現(xiàn)狀,在低于雨水管的地段設(shè)置臨時排水管涵,以確保場地實施前道路路基的安全。在路基兩旁還可以根據(jù)需要設(shè)置適當(dāng)?shù)呐R時排水溝進(jìn)行排水,以防止路基被沖刷。臨時排水管道和排水溝的位置設(shè)置可根據(jù)具體情況做適當(dāng)調(diào)整,管道的數(shù)量也可以根據(jù)需要適當(dāng)增加,以達(dá)到臨時排水的目的。
3.3 填料技術(shù)
路基填料不能使用腐殖土,包括生活垃圾土、淤泥,也不能含有雜草、樹根等雜物,土粒粒徑超過10cm以上的應(yīng)打碎。另外,還要選用級配較好的粗粒土作為填料,優(yōu)先選用砂類土。路基填方如富哦為土石混合料,并且石料強度大于20MPa時,石塊的最大粒徑不能超過壓實層厚度的2/3,當(dāng)石料強度小于15MPa,石料的最大粒徑不得超過壓實層厚度。當(dāng)路基的填土高度小于80cm的時候,基底的壓實度不宜小于路床的壓實度標(biāo)準(zhǔn),路基的松散土層厚度大于30cm的時候,要翻挖后再回填分層壓實。
3.4 基礎(chǔ)筑建
路基填筑前土基應(yīng)該夯實,使填土前土基實度達(dá)到90%。涵洞、管道、溝槽、檢查井、雨水等周圍的回填土,應(yīng)該在對稱的兩側(cè)或四周同時均勻分層回填夯實,填土材料適宜選用砂等透水性的材料。采用振動壓路機壓碾的時候,要遵循先輕后重,先穩(wěn)后振,先高后低,先慢后快以及輪跡重疊等原則,至少壓碾3遍,直到達(dá)到規(guī)定的壓實度。
4 結(jié)束語
隨著我國城市建設(shè)的逐步加快,城市道路建設(shè)的速度與規(guī)模也在不斷增加。道路建設(shè)與城市的發(fā)展以及交通安全息息相關(guān),而在城市道路建設(shè)過程中,軟土路基是一種極為常見的路基狀況,因此對于軟土路基的正確處理是極其重要的。在道路建設(shè)過程中,我們要確保每一步驟的正確實施,從而保證工程施工的質(zhì)量,同時也是道路安全的保障。
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